Design of a RIB with non-circular Drop-Stitch tubulars

This thesis investigates the geometric and hydrostatic redesign of a 9-meter Rigid Inflatable Boat (RIB) through the integration of drop-stitch inflatable collars as an alternative to conventional circular tubes. Traditional inflatable collars are governed by membrane equilibrium under internal pressure, which naturally leads to circular cross-sections; through the adoption of drop-stitch technology, it becomes possible to control the geometry and obtain a quasi-rectangular tubular section while preserving full deflation capability. An experimental scanning campaign was conducted to compare two acquisition technologies: LiDAR-based sensing and structured-light scanning (Artec Leo), in terms of geometric resolution, accuracy and suitability for marine hull documentation. The comparison was performed on an existing 6-meter RIB hull and aimed at assessing the reliability of low-cost versus high-resolution systems for naval applications. Five alternative hull configurations were defined and comparatively evaluated through hydrostatic analyses performed in Maxsurf. Key parameters, including displacement, longitudinal center of buoyancy, trim sensitivity, and required propulsive power, were analyzed in order to identify the configuration with the most balanced performance. In addition to hull development, the thesis includes the complete redesign of the deck layout and its structural components, considering spatial optimization, weight distribution and ergonomic functionality within the new RIB configuration. The results demonstrate that the integration of drop-stitch collars significantly increases the usable deck area, enhancing onboard comfort without compromising hydrostatic equilibrium. The study confirms the technical feasibility of non-circular inflatable structures in high-performance RIB design and proposes a structured methodology for their implementation.

Questa tesi analizza il processo di design geometrico di un gommone a carena rigida (RIB) di 9 metri che prevede l’integrazione di tubolari gonfiabili basati sulla tecnologia "drop-stitch" come alternativa ai tradizionali tubolari a sezione circolare. I tubolari convenzionali sono governati dall’equilibrio di membrana sotto pressione interna, che porta naturalmente a sezioni trasversali circolari; l’adozione della tecnologia "drop-stitch" consente invece di ottenere sezioni quasi rettangolari e geometricamente controllate, riducendone l’ingombro e preservando al contempo la completa capacità di sgonfiamento. È stata condotta una campagna sperimentale di scansione per confrontare due tecnologie di acquisizione, il sensore LiDAR e la scansione a luce strutturata (Artec Leo), in termini di risoluzione geometrica, accuratezza e idoneità alla documentazione di carene navali. Il confronto è stato effettuato su uno scafo RIB esistente di 6 metri ed è stato finalizzato a valutare l’affidabilità di sistemi a basso costo rispetto a sistemi ad alta risoluzione. Sono state definite cinque configurazioni alternative di carena, valutate comparativamente attraverso analisi idrostatiche eseguite nel software Maxsurf. Parametri chiave, tra cui dislocamento, centro longitudinale di carena (LCB), sensibilità al trim e resistenza al moto sono stati analizzati, al fine di identificare la configurazione con le prestazioni più equilibrate. Oltre allo sviluppo della carena, la tesi comprende la progettazione completa del layout di coperta e dei relativi componenti strutturali, affrontando l’ottimizzazione spaziale, la distribuzione dei pesi e la funzionalità ergonomica nella nuova configurazione di RIB. I risultati dimostrano che l’integrazione di tubolari "drop-stitch" aumenta significativamente la superficie utile di coperta, migliorando lo spazio e il comfort a bordo senza compromettere l’equilibrio idrostatico. Lo studio conferma la fattibilità tecnica di strutture gonfiabili non circolari nella progettazione di RIB ad alte prestazioni e propone una metodologia strutturata per la loro implementazione.